Электропривод постоянного тока (Часть 2)

В предыдущей части Я обещал рассмотреть пример управления скоростью вращения ДПТ с помощью ШИМ.

В простейшем случае необходимо собрать схему состоящую из нескольких полупроводниковых элементов и непосредственно самого двигателя. Упрощено данная схема приведена на рисунке 1.

Схема силовой части в своей самой простой вариации может выглядеть следующим образом (рисунок 2).

 PWM1

Рисунок 1

PWM_SCH1

Рисунок 2

На схеме изображено:

  • ХР1, ХР2 — силовые разъемы;
  • UC3 — оптрон 4N25 (для гальванической развязки силового и управляющего питания);
  • VT2 — мощный полевой транзистор;
  • VD1 — диод (для гашения всплесков тока на индуктивной нагрузке);
  • R1 — резистор ограничивающий ток светодиода оптрона;
  • R2 — подтягивающий резистор;
  • R3 — резистор ограничивающий ток заряда затвора полевого транзистора.

Для экономии времени при написании этой части, была использована плата с силовым ключом от другого проекта, 3D-модель платы приведена на рисунке 3.

PWM_PCB

Рисунок 3

Электрическая принципиальная схема после доработки, для управление ДПТ, приведена на рисунке 4.

PWM_SCH2

Рисунок 4

Внешний вид этого чуда инженерной мысли после доработки приведен на рисунке 5. Более подробное описание этой схемы будет вынесено в отдельную статью на сайте:   Схема силовой части устройства ШИМ для управления мощной нагрузкой постоянного тока.

Рисунок 5

В качестве источника ШИМ сигнала можно использовать несложные схемки на операционном усилителе (рисунок 6а) , 555 таймере (рисунок 6б) , или же МК (рисунок 6в).

PWM_SCH3

В первом примере (видео 1) в качестве источника управляющего сигнала ШИМ будет использоваться микроконтроллер MSP430G2553, более детальное описание и реализация ШИМ приведены в статье:  LaunchPad от TI. Реализация ШИМ на таймере Timer_A.

Видео 1

На видео коллекторный двигатель ТИП КПА-561 У2. Его параметры:

  • 5000 об/мин.;
  • 48 В — напряжение питания ;
  • 3,0 А — ток якоря;
  • 90 Вт — мощность;
  • 50% — КПД;
  • возбуждение независимое (48 В, 0,8 А);
  •  ПВ 60% — режим работы.

Так же, как и в статье источнике, двигатель плавно увеличивает частоту вращения  и так же плавно уменьшает. Несущая частота ШИМ равна 103 Гц, осциллограмма напряжения приведена на видео 2, осциллограмма тока на видео 3.

Видео 2

Видео 3

Во втором примере (видео 4) также будет использован ШИМ от MSP430G2553, более детальное описание и реализация приведены в статье:  Программирование LaunchPad от TI. Осваиваем аналого-цифровое преобразование и управляем широтно-импульсной модуляцией.

Видео 4

Так же, как и в статье источнике, двигатель меняет частоту вращения пропорционально напряжению, с резистивного делителя, оцифрованного с помощью АЦП.

You may also like...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>